利用MATLAB仿真节点个数和节点通信半径与网络连通率的关系

1、一：题目 利用MATLAB仿真节点个数和节点通信半径与网络连通率的关系。 二：目的 在不同节点个数的情况下，用Matlab拟合出连通率与通信半径的关系曲线。 在不同节点通信半径的情况下，用Matlab拟合出连通率与节点个数的关系曲线。 三：方法描述 在1x1的单位矩形中随机部署传感器节点，而且假设每个节点的通信半径一样。在每 组节点个数和节点通信半径下进行1000次试验，进而分别模拟出连通率随节点数增加以及 通信半径增加的变化趋势。 关键算法即判断节点网络是否具有连通性，算法流程图如下： 关键的程序设计在于找到与节点相连的节点的递归调用，通过不断的搜索邻接矩阵中 的1,并在连通向量中标记已找到

2、为连通的的点，最后通过计算连通向量的总和判断是否连 通。之后通过改变节点个数k和通信半径r并嵌套以下实现1000次的连通判断计算连通率： forcishu=1:1000 p=rand(k,2); c=Connect(p,r); liantong=liantong+c; end liantonglv(i)=liantong/1000; plot(r,liantonglv(i),b-* (1)在不同节点个数情况下，用Matlab拟合出连通率与通信半径r的关系曲线如下图: Commumealionradius 图2连通率与通信半径 在实验过程中，取通信半径r=0.5,节点个数k=50的网络拓扑图如下

3、所示: 对于不同的节点个数及不同的网络规模下，随着通信半径的增加，网络连通率也在增加。 但当通信半径增加到某个临近值时，网络连通率近似维持在100%。且随着节点个数的增加， 9876543210 O.O.O.O.O.O.O.OO. -PBtJ中UUOU5-XJQMpuUd 临界通信半径减小。 (2)在不同通信半径R情况下，用Matlab拟合出连通率与节点数量n的关系曲线如下图: 图4连通率与节点个数 在实验过程中，取通信半径r=0.35,节点个数k=30的网络拓扑图如下所示: 图5网络拓扑图 图4中当只有一个节点时，连通率为1,所以出现连通率曲线锐减的现象。具有不同节 点通信半径的WSN,随着

4、节点个数的增加，网络连通率也在增加。当节点个数增加到某个临界值时，网络连通率近似维持100%。且随着节点通信半径的增加，临界节点个数减小。 四：实验结论 给定节点数目，概率上随机WSN保持连通的节点通信半径存在下限。 0 1D00tinws心XPC-FRE 08 05 04 0.3 给定节点的通信半径，概率上随机WSN保持连通的节点个数存在上限。 functionC=Connect(graph,r) adjmatrix=1.-im2bw(squareform(pdist(graph),r);%生成邻接矩阵len=size(adjmatrix,1); quit=0; forn=1:len ifs

5、um(adjmatrix(n,:)=1%排除孤立点 quit=1; end end %RJ断连通性 ifquit=1 connected(len)=0;%已连接节点 connected(1)=1; connected=findconnected(1,adjmatrix,connected);%找到与节点1连接的节点ifsum(connected)=len C=1; else C=0;endelse C=0;End functionconnected=findconnected(start,adjmatrix,connected)leaf=find(adjmatrix(start,:)=1);%找出与节点start直接相连的节点len=size(leaf,2); flag=0; nflag=1; forn=1:len ifconnected(leaf(n)=0;%若节点已在连接向量(connected)中则跳过flag(nflag)=leaf(n); nflag=nflag+1; endendlen=size(flag,2); ifflag=0 forn=1:len connected(flag(n)=1